CN207603440U - 一种反馈引脚的保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种反馈引脚的保护电路，当待保护的反馈引脚的输入电压小于预设值时，第一比较器输出高电平，第一三极管和第一MOS管均截止，不影响反馈回路正常工作；当反馈引脚的输入电压超过阈值电压时，第一比较器输出低电平，第一三极管和第一MOS管均导通，使待保护的反馈引脚的电压通过第一MOS管直接释放到地，从而保护了反馈引脚，由于正常工作时，第一三极管和第一MOS管全部截止，因此不会有功率损耗。

Description

一种反馈引脚的保护电路

技术领域

本实用新型涉及开关电源领域，特别涉及一种反馈引脚的保护电路。

背景技术

反激式开关电源由于成本与生产工艺等原因，PWM芯片的反馈引脚的耐压一般在-0.3V-7V之间，在生产过程中，反馈引脚与供电引脚焊锡连在一起，上电测试芯片供电电压上升到16V(启动电压典型值)，而引起反馈引脚受损，在焊接调试过程中，由于上电后断开系统电源，高压电容上的电荷不能迅速释放，会通过启动电阻给供电电容充电,使供电电压持续上升后维持稳定，一般都在十几伏处维持数十秒，易使反馈引脚受损。

现行的解决方案是减小启动电阻阻值，同时在供电电容两端并上泻放电阻，但是这种方式会增加系统的待机功耗；

还有一种解决方案是在反馈引脚增加稳压管，当反馈引脚输入电压升高并超过引脚耐压时，通过稳压管实现保护，此方案一方面增加了系统成本与PCB面积，另一方面稳压管的品质对系统也会有影响，由于存在反向漏电流，会引起反馈电流的失真，而造成输出参数失调。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种反激式开关电源的PWM芯片的反馈引脚的保护电路，不增加待机功耗。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种反馈引脚的保护电路，包括第一三极管、第二三极管、第一MOS管、第一比较器、第一运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电源和第二电源；

所述待保护的反馈引脚与第一MOS管的漏极相连，所述第一MOS管的源极接地，所述第一MOS管的栅极与第一三极管的集电极相连，所述第一三极管的发射级与第二电源相连，所述第一三极管的基极与第一比较器的输出端相连，所述第一比较器的负极输入端通过第三电阻与待保护的反馈引脚相连；

所述第一比较器的正极输入端与第一运算放大器的输出端相连，所述第一运算放大器的正极输入端分别与第一电阻和第二电阻相连，所述第一电阻和第二电阻串联连接，所述第一电阻的一端与第一电源相连，所述第一电阻的另一端与第二电阻的一端相连，所述第二电阻的另一端接地；

所述第一运算放大器的负极输入端与第二电源相连，所述第二电源与第二三极管的发射级相连，所述第二三极管的基极与第一运算放大器的输出端相连，所述第二三极管的集电极与第一电源相连。

进一步的，还包括第四电阻、第五电阻和第六电阻，所述第四电阻的一端与待保护的反馈引脚相连，所述第四电阻的另一端与第一MOS管的漏极相连；所述第五电阻的一端与第一MOS管的栅极相连，所述第五电阻的另一端与第一三极管的集电极相连；所述第六电阻的一端与第一三极管的基极相连，所述第六电阻的另一端与第一比较器的输出端相连。

进一步的，还包括第七电阻，所述第七电阻的一端与第一MOS管的栅极相连，所述第七电阻的另一端接地。

进一步的，还包括第一电容，所述第一电容的一端与第三电阻的远离待保护的反馈引脚的一端相连，所述第一电容的另一端接地。

进一步的，第二三极管的基极电压比第二电源高0.7V。

本实用新型的有益效果在于：当待保护的反馈引脚的输入电压小于预设值时，第一比较器输出高电平，第一三极管和第一MOS管均截止，不影响反馈回路正常工作；当反馈引脚的输入电压超过阈值电压时，第一比较器输出低电平，第一三极管和第一MOS管均导通，使待保护的反馈引脚的电压通过第一MOS管直接释放到地，从而保护了反馈引脚，由于正常工作时，第一三极管和第一MOS管全部截止，因此不会有功率损耗。

附图说明

图1为根据本实用新型的一种反馈引脚的保护电路的原理图；

图2为根据本实用新型的一种反馈引脚的保护电路的实施例的示意图；

标号说明：

Q1、第一三极管；Q2、第一MOS管；Q3、第二三极管；U5、第一比较器；U6、第一运算放大器；R28、第一电阻；R29、第二电阻；R20、第三电阻；R21、第四电阻；R22、第五电阻；R23、第六电阻；R19、第七电阻；C20、第一电容；VD、第一电源；VD1、第二电源；10、反馈引脚的保护电路。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本实用新型最关键的构思在于：当反馈引脚的输入电压小于阈值电压时，保护电路截止；当反馈引脚的输入电压超过阈值电压时，内部保护电路通过比较器比较并控制开关管导通，使反馈引脚的电压通过泻放回路直接释放到地，从而保护了反馈引脚。

请参照图1以及图2，一种反馈引脚的保护电路，包括第一三极管Q1、第一MOS管Q2、第二三极管Q3、第一比较器U5、第一运算放大器U6、第一电阻R28、第二电阻R29、第三电阻R20、第一电源VD和第二电源VD1；

所述待保护的反馈引脚与第一MOS管Q2的漏极相连，所述第一MOS管Q2的源极接地，所述第一MOS管Q2的栅极与第一三极管Q1的集电极相连，所述第一三极管Q1的发射级与第二电源VD1相连，所述第一三极管Q1的基极与第一比较器U5的输出端相连，所述第一比较器U5的负极输入端通过第三电阻R20与待保护的反馈引脚相连；

所述第一比较器U5的正极输入端与第一运算放大器U6的输出端相连，所述第一运算放大器U6的正极输入端分别与第一电阻R28和第二电阻R29相连，所述第一电阻R28和第二电阻R29串联连接，所述第一电阻R28的一端与第一电源VD相连，所述第一电阻R28的另一端与第二电阻R29的一端相连，所述第二电阻R29的另一端接地；

所述第一运算放大器U6的负极输入端与第二电源VD1相连，所述第二电源VD1与第二三极管Q3的发射级相连，所述第二三极管Q3的基极与第一运算放大器U6的输出端相连，所述第二三极管Q3的集电极与第一电源VD相连。

待保护的反馈引脚的输入电压经过第三电阻R20衰减后与预设值比较，若反馈引脚的输入电压小于预设值，第一比较器U5的输出端为高电平，第一三极管Q1与第一MOS管Q2全部截止，此时不影响反馈回路正常工作；当反馈引脚的输入电压高于预设值时，第一比较器U5的输出端为低电平，第一三极管Q1导通，第一MOS管Q2也导通，使得反馈引脚上的电流直接通过第一MOS管Q2泻放到地，反馈引脚的电压迅速降低，从而保护了反馈引脚。

从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：当待保护的反馈引脚的输入电压小于预设值时，第一比较器输出高电平，第一三极管和第一MOS管均截止，不影响反馈回路正常工作；当反馈引脚的输入电压超过阈值电压时，第一比较器输出低电平，第一三极管和第一MOS管均导通，使待保护的反馈引脚的电压通过第一MOS管直接释放到地，从而保护了反馈引脚，由于正常工作时，第一三极管和第一MOS管全部截止，因此不会有功率损耗。

进一步的，还包括第四电阻、第五电阻和第六电阻，所述第四电阻的一端与待保护的反馈引脚相连，所述第四电阻的另一端与第一MOS管的漏极相连；所述第五电阻的一端与第一MOS管的栅极相连，所述第五电阻的另一端与第一三极管的集电极相连；所述第六电阻的一端与第一三极管的基极相连，所述第六电阻的另一端与第一比较器的输出端相连。

由上述描述可知，所述第四电阻、第五电阻和第六电阻为限流电阻，防止保护电路工作时，损坏第一三极管和第一MOS管。

进一步的，还包括第七电阻，所述第七电阻的一端与第一MOS管的栅极相连，所述第七电阻的另一端接地。

由上述描述可知，所述第七电阻能使反馈引脚的电压在小于预设值时，第一MOS管Q2的极间电容上的电荷迅速释放干净，保证第一MOS管Q2处于关闭状态。

进一步的，还包括第一电容，所述第一电容的一端与第三电阻的远离待保护的反馈引脚的一端相连，所述第一电容的另一端接地。

由上述描述可知，所述第一电容用于补偿第一MOS管的开启速度。

进一步的，所述第一MOS管为NMOS管。

由上述描述可知，第一MOS管采用MOS管，开启速度更快，能使反馈引脚的电压在保护电路开启后迅速拉低。

进一步的，第二三极管的基极电压比第二电源高0.7V。

由上述描述可知，第二三极管的基极电压比第二电源高0.7V使得第二三极管处于持续导通状态。

请参照图1和图2，本实用新型的实施例为：

一种反馈引脚的保护电路，包括第一三极管Q1、第一MOS管Q2、第二三极管Q3、第一比较器U5、第一运算放大器U6、第一电阻R28、第二电阻R29、第三电阻R20、第一电源VD和第二电源VD1；

所述待保护的反馈引脚与第一MOS管Q2的漏极相连，所述第一MOS管Q2的源极接地，所述第一MOS管Q2的栅极与第一三极管Q1的集电极相连，所述第一三极管Q1的发射级与第二电源VD1相连，所述第一三极管Q1的基极与第一比较器U5的输出端相连，所述第一比较器U5的负极输入端通过第三电阻R20与待保护的反馈引脚相连；

所述第一比较器U5的正极输入端与第一运算放大器U6的输出端相连，所述第一运算放大器U6的正极输入端分别与第一电阻R28和第二电阻R29相连，所述第一电阻R28和第二电阻R29串联连接，所述第一电阻R28的一端与第一电源VD相连，所述第一电阻R28的另一端与第二电阻R29的一端相连，所述第二电阻R29的另一端接地；

所述第一运算放大器U6的负极输入端与第二电源VD1相连，所述第二电源VD1与第二三极管Q3的发射级相连，所述第二三极管Q3的基极与第一运算放大器U6的输出端相连，所述第二三极管Q3的集电极与第一电源VD相连；

还包括第四电阻R21、第五电阻R22和第六电阻R23，所述第四电阻R21的一端与待保护的反馈引脚相连，所述第四电阻R21的另一端与第一MOS管Q2的漏极相连；所述第五电阻R22的一端与第一MOS管Q2的栅极相连，所述第五电阻R22的另一端与第一三极管Q1的集电极相连；所述第六电阻R23的一端与第一三极管Q1的基极相连，所述第六电阻R23的另一端与第一比较器U5的输出端相连。

还包括第七电阻R19，所述第七电阻R19的一端与第一MOS管Q2的栅极相连，所述第七电阻R19的另一端接地。

还包括第一电容C20，所述第一电容C20的一端与第三电阻R20的远离待保护的反馈引脚的一端相连，所述第一电容C20的另一端接地。

所述第一MOS管Q2为NMOS管。

所述第二三极管Q3的基极电压比第二电源高0.7V。

本实施例通过对反馈引脚的输入电压与预设值的比较，实现反馈引脚的输入电压异常情况下的保护功能。

所述预设值由恒压源提供，本恒压源通过第一比较器U6实现输出电压与输入电压的跟随功能，第一比较器U6的输入电压由第一电源经过第一电阻和第二电阻的分压后提供，第二电源与第一比较器U6的输入电压跟随，第二电源为第一三极管Q1供电；第二三极管Q3的基极电压比第二电源高0.7V，第二三极管Q3的基极电压为第一比较器U5的预设值，考虑反馈引脚的耐压一般在-0.3V-7V之间，本实施例中的预设值取6V。

如图2，本实用新型运用的一个实施例，对图2中芯片U1的FB管脚进行保护，第一电源和第二电源直接通过内置恒压源提供，所述恒压源电源不经过内部电源，直接在外部产生单独的供电模块，能够防止因芯片未启动而无法使该电路实现保护功能，所述第一电源VD由芯片U1的供电引脚VDD提供因此本方案可以实现在电源断开后对反馈引脚的保护功能，防止供电电容残余电荷对反馈引脚的影响。

综上所述，本实用新型提供的一种反馈引脚的保护电路，当待保护的反馈引脚的输入电压小于预设值时，第一比较器输出高电平，第一三极管和第一MOS管均截止，不影响反馈回路正常工作；当反馈引脚的输入电压超过阈值电压时，第一比较器输出低电平，第一三极管和第一MOS管均导通，使待保护的反馈引脚的电压通过第一MOS管直接释放到地，从而保护了反馈引脚，由于正常工作时，第一三极管和第一MOS管全部截止，因此不会有功率损耗，因此本实用新型可以不用设置外围泻放电阻、稳压管，且PWM芯片的启动电阻无需调小，在系统正常工作中，保护电路处于截止状态，不产生任何的功耗。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种反馈引脚的保护电路，其特征在于，包括第一三极管、第一MOS管、第二三极管、第一比较器、第一运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电源和第二电源；

待保护的反馈引脚与第一MOS管的漏极相连，所述第一MOS管的源极接地，所述第一MOS管的栅极与第一三极管的集电极相连，所述第一三极管的发射级与第二电源相连，所述第一三极管的基极与第一比较器的输出端相连，所述第一比较器的负极输入端通过第三电阻与待保护的反馈引脚相连；

所述第一比较器的正极输入端与第一运算放大器的输出端相连，所述第一运算放大器的正极输入端分别与第一电阻和第二电阻相连，所述第一电阻和第二电阻串联连接，所述第一电阻的一端与第一电源相连，所述第一电阻的另一端与第二电阻的一端相连，所述第二电阻的另一端接地；

所述第一运算放大器的负极输入端与第二电源相连，所述第二电源与第二三极管的发射级相连，所述第二三极管的基极与第一运算放大器的输出端相连，所述第二三极管的集电极与第一电源相连。

2.根据权利要求1所述的一种反馈引脚的保护电路，其特征在于，还包括第四电阻、第五电阻和第六电阻，所述第四电阻的一端与待保护的反馈引脚相连，所述第四电阻的另一端与第一MOS管的漏极相连；所述第五电阻的一端与第一MOS管的栅极相连，所述第五电阻的另一端与第一三极管的集电极相连；所述第六电阻的一端与第一三极管的基极相连，所述第六电阻的另一端与第一比较器的输出端相连。

3.根据权利要求1所述的一种反馈引脚的保护电路，其特征在于，还包括第七电阻，所述第七电阻的一端与第一MOS管的栅极相连，所述第七电阻的另一端接地。

4.根据权利要求1所述的一种反馈引脚的保护电路，其特征在于，还包括第一电容，所述第一电容的一端与第三电阻的远离待保护的反馈引脚的一端相连，所述第一电容的另一端接地。

5.根据权利要求1所述的一种反馈引脚的保护电路，其特征在于，所述第一MOS管为NMOS管。

6.根据权利要求1所述的一种反馈引脚的保护电路，其特征在于，第二三极管的基极电压比第二电源高0.7V。